選車必看：爬坡風(fēng)阻計(jì)算實(shí)例

1、選車必看：爬坡風(fēng)阻計(jì)算實(shí)例（2續(xù)）收藏2014-11-29 06:00作者：李霄偉321160428話題：技術(shù)解讀聲明：本文由說(shuō)客作者撰寫(xiě)，觀點(diǎn)僅代表個(gè)人，不代表汽車之家。文中部分圖片來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)，感謝原作者。 相關(guān)閱讀李霄偉選車必看：汽車動(dòng)力分析實(shí)例（1）李霄偉選車必看：汽車動(dòng)力詳細(xì)計(jì)算實(shí)例（2）展開(kāi)更多導(dǎo)讀（本文代表個(gè)人觀點(diǎn)，僅供車友參考）接著“選車必看：汽車動(dòng)力詳細(xì) 計(jì)算實(shí)例（2）”繼續(xù)寫(xiě)，主要計(jì)算坡度阻力、高速行駛風(fēng)阻和載重量對(duì)最高行 駛速度的.（本文代表個(gè)人觀點(diǎn)，僅供車友參考）接著“選車必看：汽車動(dòng)力詳細(xì)計(jì)算實(shí)例（2）”繼續(xù)寫(xiě)，主要計(jì)算坡度 阻力、高速行駛風(fēng)阻和載重量對(duì)最高行駛速度的影

2、響。高速坡路:前面計(jì)算時(shí)是以“平路”為基礎(chǔ)進(jìn)行的，然而，無(wú)論是平原地區(qū)還是山 區(qū)修路時(shí)總會(huì)設(shè)計(jì)一點(diǎn)坡度，方便下雨時(shí)路面的積水可以迅速排走。高速路設(shè) 計(jì)時(shí)一般要留出不小于0.5%的坡度讓積水可以順利流走，所以在平原上也會(huì)有 很小幅度的坡度。這是一個(gè)網(wǎng)上下載的公路設(shè)計(jì)規(guī)范表，查到各種路面預(yù)留的 坡度：審M苦極公路生艮枝術(shù)指疔工總婚路等轂地 蔻平原住丘山玲住敷丘山垮重丘平點(diǎn)稼丘墮丘平旌裕丘山泠計(jì)算行車速度（皿小時(shí)120501W0004060303-L 一120行車通覺(jué)度3X7-52XT.AEX7.0! a7753.5癇二3198辱思點(diǎn)日G-垃半6502504001252506Q12530pr1；停李

3、祝聘聚）81P110160詁110T5的20最火毋被（胃】3B1576& |0倚浦設(shè)討汽牢-屈的戍，汽左垣眥善, 拄享-13）. 汽車，網(wǎng)晦汽主設(shè)，悍車-20娘， 掛車TOO.讖U邱。44a5?LIJB.Ain下而請(qǐng)大家看看我畫(huà)的示意圖高速公路的坡度標(biāo)注是以升高幅度/100米為標(biāo)準(zhǔn)的，如果100米長(zhǎng)度升 高了 1米，就標(biāo)注為1%;升高6米就標(biāo)注為6%；我們時(shí)常可以在高速路上看到 “坡度6%”就是這個(gè)意思。接著前面的說(shuō)客繼續(xù)計(jì)算A3在坡度為1%和3%時(shí)對(duì)最高行駛速度的影響 如何？先計(jì)算使用五檔/坡度二1%時(shí)的最高車速：150.227kgf=滾動(dòng)摩擦力X車重+風(fēng)阻系數(shù)X迎風(fēng)面積X行駛速度?+坡度乂

4、車重150.227kgf=0.012 X 1435+0.0027 X 2.3448 X行駛速度？+0.01 X1435行駛速度=136.9km/h （平路時(shí)是1449km/h）再計(jì)算使用四檔/坡度二1%時(shí)的最高車速：行駛速度？二 （189.88-0.012 X 1435-0.01 X1435 ） /0.0027 X 2.3448最高車速=158km/h （平路時(shí)是165km/h）當(dāng)坡度二3%時(shí)，使用五檔的最高車速：150.227kgf=0.012 X 1435+0.0027 X 2.3448 X行駛速度？+0.03 X1435行駛速度=119.2km/h （平路時(shí)是144.9km/h ）使用四

5、檔的最高車速:行駛速度=143km/h （平路時(shí)是165km/h）由此可見(jiàn)，高速行駛時(shí)坡度對(duì)行駛速度的影響是比較大的。反過(guò)來(lái)想一 下，有上坡就有下坡，在下坡時(shí)又可以提高行車速度，不過(guò)在高速路上下坡加 速是非常危險(xiǎn)的，所以公路設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)采用各種提示牌和減速帶來(lái)阻止車速過(guò)快。 對(duì)于普通雙向行駛路段會(huì)使用下坡路段變窄、雙黃線設(shè)計(jì)等手段提示速度過(guò)快 會(huì)導(dǎo)致事故，所以不要在下坡路段飆高速。載重量對(duì)最高速度的影響我們前面的計(jì)算是按照整備質(zhì)量（1360kg）+一個(gè)人體重（75kg）=1435kg 為車重計(jì)算的，高速行駛時(shí)增加乘員會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果？來(lái)算一下。如果車上又坐了 2人，平均每人70kg，需要給車重增加1

6、40kg。此時(shí)車 重=1435+140=1575kg。按照1%坡度計(jì)算五檔和四檔的最高速度。五檔時(shí)：150.227=0.012 X 1575+0.0027 X 2.3448 X行駛速度？+0.01 X1575行駛速度=135km/h從理論計(jì)算角度看，載重量對(duì)高速行駛速度的影響微乎其微，增加了一 個(gè)人時(shí)最高行駛速度僅僅下降了 1.9公里？在車友們實(shí)際行駛過(guò)程中遇到的情 況相符合嗎？請(qǐng)大家在回帖中討論一下。加速度對(duì)高速行駛的影響加速阻力也是行駛阻力產(chǎn)生的一部分。汽車在行駛到最高速度前是通過(guò) 不斷加速來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以加速阻力就成為了實(shí)現(xiàn)最高行駛速度的基礎(chǔ)。我們還 是通過(guò)計(jì)算來(lái)了解加速阻力是怎樣影響最高

7、車速的：計(jì)算加速阻力的基本公式是：加速阻力（Fj） =5 m （du/dt）6 一汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，m一汽車質(zhì)量（單位kg） , du/dt一汽車加 速度（m/s?）。6有個(gè)近似值=1.04+0.04ig? （ig-變速器速比）加速度是相對(duì)于勻速行駛而言的。從汽車起步開(kāi)始，汽車的行駛過(guò)程幾 乎就在重復(fù)加速-勻速-減速，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力、行駛速度、道路坡度、使用檔位、 油門(mén)深度（節(jié)氣門(mén)開(kāi)度）、載重情況和加速時(shí)間等多重因素決定了加速過(guò)程，遠(yuǎn)非這個(gè)理論公式可以算得清楚。值得注意的是，公式中的驅(qū)動(dòng)力和汽車質(zhì)量 （車重）參數(shù)起到了重要作用，所以選車時(shí)動(dòng)力盡量選大一點(diǎn)、整備質(zhì)量（基 礎(chǔ)車重）盡量選小一點(diǎn)在

8、今后的用車過(guò)程中是有利的。3、小結(jié)按照行駛平衡公式（驅(qū)動(dòng)力二行駛阻力）分析，只有驅(qū)動(dòng)力和行駛速度在 決定最高行駛速度。對(duì)于購(gòu)車者來(lái)說(shuō)，更需要了解目標(biāo)車型在實(shí)際路況條件下 的行駛情況和的總體動(dòng)力情況，我們需要考慮的因素遠(yuǎn)不止上述計(jì)算的內(nèi)容。 還是通過(guò)對(duì)上述兩個(gè)基本計(jì)算式子的解讀來(lái)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)各種因素對(duì)動(dòng)力的影響 情況。（1）驅(qū)動(dòng)力方面：驅(qū)動(dòng)力=（輸出扭矩X檔位速比X主減速器速比X機(jī)械傳動(dòng)效率）/車輪半徑輸出扭矩：輸出扭矩是動(dòng)力源，首先要看發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)中輸出扭矩有多大？最大 輸出扭矩的轉(zhuǎn)速是多少？轉(zhuǎn)速是一個(gè)單值、還是一個(gè)區(qū)間值？判斷標(biāo)準(zhǔn)可以簡(jiǎn) 單的理解為：輸出扭矩越大動(dòng)力越好、轉(zhuǎn)速是一個(gè)區(qū)間值比單值好

9、、轉(zhuǎn)速的起 始值越低越好（比如最大扭矩轉(zhuǎn)速1500-4500轉(zhuǎn)比2000-4500轉(zhuǎn)更好）。車輪半徑：車輪半徑越小驅(qū)動(dòng)力越大。我們實(shí)際計(jì)算一下當(dāng)A3的車輪半徑減小 后對(duì)驅(qū)動(dòng)力的影響：現(xiàn)在的車輪半徑：205/60 R16 車輪的半徑=（205X0.6X2+25.4X16） /2=326.2mm，最大驅(qū)動(dòng)力 1= （16.3265 X 3.546 X 3.938 X 0.96 ） /0.31595=692.7256kgf如果換成這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：175/70 R14 車輪的半徑=（175X0.7X2+25.4X14） /2=300.3mm，最大驅(qū)動(dòng)力 2= （16.3265X3.546X3.938X0.9

10、6） /0.3003=728.8253kgf，最大驅(qū)動(dòng)力2-最大驅(qū)動(dòng)力1=728.8253-692.7256=36.0997，增加了 5%的驅(qū)動(dòng)力。主減速器速比和變速器速比：企業(yè)通常不會(huì)公布這些參數(shù)，可以簡(jiǎn)單的通過(guò)分 析行駛速度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和使用檔位判斷。比如一般車型五檔80km/h行駛時(shí)發(fā) 動(dòng)機(jī)在2000轉(zhuǎn)（rpm）左右，如果測(cè)試的車型發(fā)動(dòng)機(jī)只有1500轉(zhuǎn)代表輸出動(dòng)力 好。這個(gè)問(wèn)題還涉及到低速扭矩和耗油量等，在后續(xù)中還會(huì)詳細(xì)分析。（2）行駛阻力方面:不同車型的風(fēng)阻系數(shù)是不同的，跑車最小，可以低至0.15，其它車型的 風(fēng)阻在0.3-0.5之間。這樣小的數(shù)字會(huì)對(duì)汽車的高速行駛造成多大影響，接著

11、看就知道。行駛阻力=路面摩擦系數(shù)X車重+風(fēng)阻系數(shù)X迎風(fēng)面積X速度?+坡度乂車重在高速行駛中，行駛速度產(chǎn)生的風(fēng)阻是可變阻力，我結(jié)合風(fēng)阻系數(shù)和A3 的迎風(fēng)面積做了一個(gè)計(jì)算，看看從20km/h至180km/h之間速度引起的行駛阻力， 每隔20公里取一個(gè)值，分辨計(jì)算風(fēng)阻系數(shù)二0.27、0.30和0.33時(shí)的計(jì)算結(jié)果; 然后計(jì)算下一個(gè)值比上一個(gè)值的增加幅度，可以比較全面的認(rèn)識(shí)風(fēng)阻系數(shù)和行 駛速度對(duì)行駛阻力的影響：行駛速度峋/h）風(fēng)阻系教12040801Q0120140160ISO迎風(fēng)阻力 （琴）0.27 |2. 53W一 1322. 7940. 5263 .31124. 09163.09S3 12. 3111.2626,3270.3日101, 3137,57180. QB227,910.33S. 112.3827. 8649.爻77.38Ilk 42198. 09250. 711增如窿度3001湖77-沔出3-6. KPt26. 7理汽車以180km/h速度行駛時(shí)產(chǎn)生的阻力是20km/h的近80倍、是 100km/h的2.24倍，可見(jiàn)高速行駛產(chǎn)生的阻力是巨大的。另一個(gè)值得關(guān)注的參 數(shù)是風(fēng)阻系數(shù)，看起來(lái)外觀相似的車型也許風(fēng)阻系數(shù)還是有區(qū)別的。對(duì)于喜歡 大空間和體驗(yàn)高速樂(lè)趣的車友來(lái)說(shuō)，尤其需要